DE2154309B2 - 17-Phenyl-18,19,20-trinor-PGE2 und - PGF2 a und dieselben enthaltende Arzneimittel - Google Patents

Description

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worin R=O oder OH bedeutet,

deren Spiegelbild oder die racemische Verbindung aus der obigen Formel und deren Spiegelbild und deren pharmakologisch verträgliche Salze.

2. Arzneimittel, enthaltend eine Verbindung nach 25 Anspruch ί und übliche Hilfs- und Trägerstoffe.

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Die vorliegende Erfindung betrifft 17-Phenyl-18,19,20-trinor-PGE2 und -PGF₂«, bei denen es sich um Analoga der bekannten Prostaglandine Prostaglandin E₂ (PGE₂) und Prostaglandin F₂„(PGF_2a) handelt

Die bekannten Prostaglandine sind sämtlich Derivate 35 der Prostansäure, die folgende Formel besitzt:

COOH

Die oben dargestellten Prostaglandin-Formeln weisen mehrere Asymmetriezentren auf. Jede Formel gibt ein Molekül der jeweiligen optisch aktiven Form des Prostaglandins wieder, die aus bestimmten Säugetiergeweben wie z. B. Vesiculärdiüsen von Schafen, Schweinelunge oder menschlichem Samenplasma, oder durch Reduktion oder Dehydratisierung eines so erhaltenen Prostaglandins gebildet wird, siehe z. B. Berstrom et al, PharmacoL Rev. 20,1 (1968) und dortiger Literaturnachweis. Das Spiegelbild jeder Formel gibt ein Molekül des anderen Enantiomeren dieses Prostaglandins wieder. Die racemische Form des Prostaglandins besteht aus gleichen Anzahlen beider Molekülarten, von denen die eine durch eine der obigen Formern und die andere durch deren Spiegelbild wiedergegeben wird. Beide Formern werden somit zur Beschreibung eines racemischen Prostaglandins benötigt Zur Diskussion der Stereochemie der Prostaglandine sei auf Nature 212,38 (1966) verwiesen.

Der Einfachheit halber wird in der nachfolgenden Beschreibung unter den Bezeichnungen »PGE₂« und »PGFa,« die optisch aktive Form des Prostaglandins verstanden, welches die gleiche absolute Konfiguration wie aus Säugetiergewebe erhaltenes PGE₂ besitzt Wird auf die racemische Form eines dieser Prostaglandine Bezug genommen, so wird entweder das Wort »racemisch« oder das Präfix »dl« der Prostaglandinbezeichnung vorangestellt, die Verbindungsbezeichnung lautet dann also z. B. »racemisches PGE₂W oder »dl-PGF^«.

In den obigen Formeln wie auch in den nachstehenden Formeln bezeichnen gestrichelte Linien am Cyclopentanring Substituenten in «-Konfiguration, d. h. unterhalb der Ebene des Cyclopentanrings. Dick ausgezogene Linien bezeichnen die Bindungen an den Cyclopentanring in ß- Konfiguration, d. h. oberhalb der Ebene des Cyclopentanrings.

Die erfindungsgemäßen phenylsubstituierten Prostaglandine fallen unter eine der beiden Formeln oder deren Spiegelbild oder die Kombination aus dieser Formel und ihrem Spiegelbild:

Ihre systematische Bezeichnung lautet 7-[(2/3-Octyl)-cyclopent-1 «-yl]-heptansäure.

Die bekannten Stamm-Prostaglandine besitzen fol- 45 gende Strukturformeln:

PGE₂:

COOH

HO

PGF₂₀:
HO

H OH

HO

COOH

!IH-CH = CH-(CHj)₃-COOH

PGE₂ (I)

50

55 und HO/ \ /

H-CH = CH-(CHj)₃-COOH
H

PGF₂

C = C OH

65

H OH

H (CH₂J₂

Wie die natürlichen Prostaglandine besitzen die neuen phenylsubstituierten Prostaglandinverbindungen ebenfalls mehrere Asymmetriezentren. Wie im Fall der vorstehend aufgeführten, die Prostaglandine wiedergebenden Formeln sollen auch die obigen Formeln die optisch aktiven Prostansäure-Analoga mit der gleichen absoluten Konfiguration wie PGE₂ aus Säugetiergewebe darstellen. Die erfindungsgemäßen neuen Prostansäurederivate umfassen auch die Enantiomeren davon, d. h. die Verbindungen entsprechend den Spiegelbildern der Formeln I und II, sowie die racemischen Verbindungen, die durch die Kombination aus der Formel I und II und dem jeweiligen Spiegelbild dargestellt werden. In der folgenden Beschreibung bezeichnet die Voranstellung des Wortes »racemisch« oder des Symbols »dl« die jeweilige racemische Verbindung aus dem Prostansäurederivat und dessen Enantiomer. Fehlt das Wort »racemisch« oder das Symbol »dl«, so ist die optisch aktive Verbindung gemeint, die der jeweiligen Formel I und II entspricht und die gleiche absolute Konfiguration wie PGEi aus Säuretiergewebe besitzt

Beispielsweise können die Verbindungen, insbesondere die PGE-Verbindungen, bei Säugetieren einschließlich Menschen zur Befreiung verstopfter Nasen verwendet werden. Zu diesem Zweck werden die Verbindungen in Dosen von etwa 10 μg bis etwa 10 mg pro ml eines pharmakologisch geeigneten flüssigen Trägers oder als Aerosol-Spray zur topischen Anwendung eingesetzt

Die PGE2- und PGF₂,,-Verbindungen sind u.a. brauchbar zur Steuerung des Empfängniscyclus bei ovulierenden weiblichen Säugern einschließlich Menschen. Für diesen Zweck wird beispielsweise PGF₂* sysiemisch in einer Dosis von 0,01 bis etwa 20 mg pro kg Körpergewicht verabreicht, zweckmäßig während des Zeitraums, der etwa mit dem Zeitpunkt der Ovulation beginnt und etwa zum Zeitpunkt des Menses oder kurz zuvor endet Ferner wird die Ausstoßung eines Embryo oder Fötus durch ähnliche Verabreichung der Verbin- «o dung während der ersten drei Monate der Tragzeit oder der Schwangerschaft verursacht

Die erfindungsgemäßen phenylsubstituierten prostaglandinartigen Verbindungen und deren pharmakologisch zulässige Salze verursachen die gleichen biologischen Reaktionen, die vorstehend für die entsprechenden bekannten Prostaglandine beschrieben wurden. Diese neuen Verbindungen sind daher für die oben angegebenen pharmakologischen Zwecke brauchbar. Die bekannten PGE- und PGF«-Verbindiingen sind sämtlich in mehreren Richtungen, wirksam, auch in niedrigen Dosen. Beispielsweise sind PGEi und PGE₂ äußerst wirksam als Vasodepressoren und a!s Stimulatoren der glatten Muskulatur, ferner als antilipolytische Mittel. In zahlreichen Anwendungsfällen zeigen die bekannten Prostaglandine außerdem eine sehr kurze Dauer der biologischen Wirkung. Im Gegensatz dazu sind die neuen Verbindungen der Formeln I und II spezifischer in der Verursachung prostaglandinartiger biologischer Reaktionen. Femer ist ihre Wirkungsdauer verlängert Diese neuen Prostaglandin-Analoga sind daher überraschenderweise für mindestens einen der oben angegebenen pharmakologischen Zwecke brauchbarer als die entsprechenden, vorstehend erwähnten bekannten Prostaglandine, da sie ein verschiedenes und engeres Wirkungsspektrum als die bekannten Prostaglandine besitzen und daher wirkungsspezifischer sind, d. h. weniger und geringere unerwünschte Nebeneffekte als das bekannte Prostaglandin bei Verwendung für denselben Zweck hervorrufen. Wegen der verlängerten Wirkung sind farner seltenere und kleinere Gaben der neuen Prostaglandin-Analoga erforderlich, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen.

Zum Nachweis des technischen Fortschritts der erfindungsgemäßen Verbindungen gegenüber den bekannten natürlich vorkommenden Prostaglandine!! wurden nachstehende Vergleichsversuche durchgeführt:

Versuchsbericht
17-Phenyl-18,19,20-trinor-PGE₂

Die erfindungsgemäße PGE₂-Verbindung wurde mit dem bekannten natürlich vorkommenden PGE₂ auf seine Wirkung als Antifertilitätsmittel getestet. Die dabei erzielten ED»- und LDso-Werte werden in nachstehender Tabelle I wiedergegeben.

Tabelle I	Antifertilitäts- wirkung ED50 mg/Hamster s.c.	LD50 mg/kg Ratte i.v.	LD5C mg/kg Maus i.v.	Index Ratte/Maus
Verbindung	0,026 0,115	120 66	209 182	4615/8038 573/1582
17-Phenyl-18,19,20-trinor-PGE2 PGE2

Wie aus vorstehenden Daten ersichtlich ist, besitzt die erfindungsgemäße Verbindung etwa die 4-fache Wirkung der Vergleichsverbindung bei geringer Toxizität.

17-Phenyl-l 8,19,20-trinor-PGF₂*

Das erfindungsgemäße PGF_2Ä-Analoge wurde mit dem als Schnupfenmittel bekannten PGEi bezüglich seiner Wirkung gegen verstopfte Nase und Nebenwirkungen verglichen.

Es wurde die Wirkung von 12,5 μg₎ 25 μg und 50 μg des erfindungsgemäßen 17-Phenyl-PGF₂„ auf Offenhalten der Nase bei 14 Patienten mit vasamotorischer Rhinitis studiert Dabei wurde die Rhinosphygmomanographietechnik mit dem Cottle Nasal Pressure/Flow Recorder Modell PF-2001 angewandt. Eine Düse mit 5 mm Durchmesser wurde vorsichtig aber fest in ein Nasenloch gesteckt, ohne das Nachbargewebe oder das andere Nasenloch zu beeinträchtigen. Die Düse wurde mit einem Umwandler, einem Verstärker und schließlich mit dem Recoder verbunden. Zum Zeitpunkt null wurde das 17-Phenyl-PGF_2lt in 0,1 ml l°/oigem wäßrigen Äthanol in das am meisten verstopfte der beiden Nasenlöcher eingeträufelt. Das andere Nasenloch erhielt nur 0.1 ml l%iees wäßrices Äthanol. Das

Offenhalten der beiden Nasenlöcher wurde 1,15,30 und 60 Minuten nach Verabreichung des Prostaglandins und dann 7 Stunden lang jede Stunde genessen. Die dabei

Tabelle II

erzielten Ergebnisse werden in nachstehender Tabelle II wiedergegeben.

Dosis 17-Pheny!-
18,19,20-UInOr-PGF₂,,

Wirkungsdauer
0-30 Min. 1-2 h 3-6 h

über 7 h

25,0 μg

Gesamtzahl der

behandelten

Patienten

14
14
14

Das erfindungsgemäße Prostaglandin wurde außer dem auf Nebenwirkungen getestet, wobei die Ergebnisse in nachstehender Tabelle III wiedergegeben sind.

Tabelle HI Nebenwirkungen bei Patienten nach nor-PGF2(7	Nasenreizung	intranasaler Verabreichung von 17-Phenyl-18,19,20-tri-	Keine Neben wirkungen	Gesamtzahl der behandelten Patienten
Dosis	keine 2 2	Tränenfluß	14 12 10	14 14 14
50.0 uz	keiner keiner 2

Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, trat nur bei der höchsten Dosis von 50 μ§ Wirkstoff bei je 2 Patienten schwache lokale Reizung und Tränenfluß auf, die jedoch nur weniger als 1 Minute dauerten. Es traten keine anderen Nebenwirkungen oder Veränderungen des Blutdruckes oder der Pulsgeschwindigkeit auf.

Die intranasale Verabreichung von PGEi in einer Dosis von 37,5 μg verursachte bei 4 von 6 Testpersonen ein Offenhalten der Nase 3 bis 7 Stunden lang. Bei zwei Versuchspersonen war die Wirkung nur sehr schwach und dauerte weniger als 30 Minuten. Bei 4 von 6 Versuchspersonen zeigten sich Nebenwirkungen wie starkes Brennen in der Nase, klopfender Schmerz in der Nase, Tränenfluß, starke Kopfschmerzen und rauhe Kehle. Diese Symptome dauerten 15 bis 60 Minuten.

Wie aus vorstehenden Versuchen ersichtlich ist, besitzt das erfindungsgemäße Prostaglandinanaloge eine ähnliche, etwas bessere Wirkung gegen verstopfte Nase als PGEi, während es sich bezüglich unerwünschter Nebenwirkungen als wesentlich vorteilhafter erwiesen hat

Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden für die obigen Zwecke in Form der freien Säure oder in Form pharmakologisch zulässiger Salze verwendet

Für die vorliegenden Zwecke geeignete, pharmakologisch zulässige Salze sind solche mit pharmakologisch zulässigen Metallkationen, mit Ammoniumionen, Aminkationen oder quaternären Ammoniumkationen.

Besonders bevorzugte Metallkationen sind die der Alkalimetalle, z. B. Lithium, Natrium und Kalium, und der Erdalkalimetalle, z. B. Magnesium und Calcium, obgleich auch Kationen anderer Metalle, z. B. Aluminium, Zink und Eisen, infrage kommen.

Pharmakologisch zulässige Aminkationen sind von primären, sekundären oder tertiären Aminen abgeleitet.

Als Beispiele für geeignete Amine seien genannt: Methylamin, Dimethylamin, Trimethylamin, Äthylarnin, Dibutylamin, Triisopropylamin, N-Methylhexylamin, Decylamin, Dodecylamin, Allylamin, Crotylamin, Cyclopentylamin, Dicyclohexylamin, Benzylamin, Dibenzylamin, a-Phenyläthylamin, 0-Phenyläthylamin, Äthylendiamin, Diäthylentriamin und ähnliche aliphatische, cycloaliphatische und araliphatische Amine mit bis zu etwa 18 Kohlenstoffatomen, sowie heterocyclische Amine, z. B. Piperidin, Morpholin, Pyrrolidin, Piperazin und durch niedrige Alkylreste substituierte Derivate davon, z. B. 1-Methylpiperidin, 4-Äthylmorpholin, 1-Isopropylpyrrolidin, 2-Methylpyrrolidin, 1,4-Dimethylpiperazin, 2-Methylpiperidin und dgl, ferner Amine mit wasserlöslich machenden oder hydrophilen Gruppen, z. B. Mono-, Di- und Triäthanolamin, Äthyldiäthanolamin, N-Butyläthanolamin, 2-Amino-l-butanol, 2-Amino-2-äthyl-l,3-propandiol, 2-Amino-2-methyl-l-propanol, Tris-(hydroxymethyl)-aminoäthan, N-Phenyl-äthanolamin, N-(p-tert-Amylphenyl)-diäihanolamin, Galactamin, N-Methylglucamin, N-Methylglucosamin, Ephedrin, Phenylephrin, Epinephrin, Procain und dgl.

Beispiele für geeignete pharmakologisch zulässige quaternäre Ammoniumkationen sind das Tetramethylammonium-, !ammonium-, Tetraäthylammonium-, Benzyltrimethylammonium-, Phenyltriäthylammoniumion und dgl.

Wie bereits erwähnt, werden die erfindungsgemäßen Verbindungen für verschiedene Zwecke auf verschiedene Weise verabreicht, z. B. intravenös, intramuskulär, subkutan, oral, intravaginal, rektal, buccal, sublingual, topisch und in Form steriler Implantate zur Dauerwirkung.

Zur intravenösen Injektion und Infusion werden sterile wäßrige isotonische Lösungen bevorzugt. Zur

subkutanen oder intramuskulären Injektion können sterile Lösungen oder Suspensionen der Säure oder eines Salzes in wäßrigen oder nicht-wäßrigen Medien hergestellt werden. Tabletten, Kapseln und flüssige Präparate wie Sirups, Elixiere und einfache Lösungen mit den üblichen pharmazeutischen Trägern werden zur oralen oder sublingualen Verabreichung verwendet. Zur rektalen oder vaginalen Verabreichung werden Suppositorien in an sich bekannter Weise hergestellt. Zur Herstellung von Implantaten wird eine sterile Tablette oder Siliconkautschuk-Kapsel oder dgl., welche die Wirksubstanz enthält oder mit dieser imprägniert ist, verwendet.

HO

Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden durch die nachfolgend beschriebenen Reaktionen erhalten. Schema A zeigt die Umwandlung der PGE₂-artigen Verbindung in die entsprechende PGF₂»-artige Verbindung.

Die PGF_2a-Verbindung wird durch Reduktion der Carbonylgruppe der entsprechenden PGE₂-Verbindung hergestellt. Die Reduktion von 17-Phenyl-18,19,20-trinor-PGE₂ ergibt ein Gemisch aus 17-Phenyl-18,19,20-trinor-PGFto und -PGFy. So bedeutet die Wellenlinie in der Formel II, daß ein Gemisch aus der PGF₂*- und PGF₂/)-Verbindung vorliegt.

= CH-(CH₂)3-COOH

Carbonyl-Reduktion

= CH-(CH₂)J-COOH

HO/ \ /

H (CHj)₂-

Die Reduktion der ringständigen Carbonylgruppe erfolgt nach an sich bekannten Methoden zur Reduktion von Ring-Carbonylgruppen bekannter Prostansäurederivate, siehe z. B. Bergstrom et al, Arkiv Kemi 19, 563 (1963), Acta Chem. Scand. 16, 969 (1962) und Britische Patentschrift 10 97 533. Man kann ein beliebiges Reduktionsmittel verwenden, welches nicht mit den äthylenischen Doppelbindungen und den Säure- oder Estergruppen reagiert Bevorzugte Reduktionsmittel sind Lithium-(tri-tert-butoxy)-aluminiumhydrid, die Metallborhydride, z. B. Natrium-, Kalium- und Zinkborhydrid, die Metalltrialkoxyborhydride, z.B. Natriumtrimethoxyborhydrid, und die Borane, z. B. Diisoamylboran. Die Gemische aus «- und ß-Hydroxy-Reduktionsprodukten werden in die einzelnen Isomeren zerlegt, und zwar nach an sich bekannten Methoden zur Trennung analoger Paare bekannter isomerer Prostansäurederivate, siehe z.B. Bergstrom et aL, loc. cit, Granstrom et al, J. BioL Chem. 240, 457 (1965) und Green et al, J. Lipid Research 5, 117 (1964). Speziell bevorzugte Trennmethoden sind die Verteilungschromatographie, sowohl mit normaler wie mit umgekehrter Phase, die präparatische und Dünnschichtenchromatographie und Gegenstromverteilungen.

Die erfindungsgemäße PGE₂-Verbindung wird nach einer Methode durch Reduktion der entsprechenden 5,6-Dehydro-PG2-Verbindungen hergestellt, d.h. solcher Verbindungen, die eine Dreifachbindung anstelle der Doppelbindung besitzen. Bei dieser Methode können beliebige Reduktionsmittel eingesetzt werden, die zur Reduktion einer Acetylenbindung unter Bildung einer cis-Äthylenbindung bekanntlich befähigt sind. Besonders geeignet für diesen Zweck sind Diimid oder Wasserstoff und ein Katalysator, z. B. 5% Palladium auf Bariumsulfat, insbesondere in Gegenwart von Pyridin, siehe Fieser et al, »Reagents for Organics Synthesis« S. 566—567, John Wiley fcSons^ Inc, New York, N. Y. (1967). Diese phenylsubstituierten cis-Verbindungen vom Typus PG₂ können auch nach der nachstehend beschriebenen Methode erhalten werden.

Das Schema C zeigt eine Reaktionsfolge, durch welche zunächst die Ester der erfindungsgemäßen 17-Phenyl-18,19,20-trinor-PGE2-Verbindungen hergestellt werden können. Im Schema C bedeuten Rio einen

Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Cycloalkylrest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, Aralkylrest mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen Phenylrest, einen durch 1 bis 3 Chloratome oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen substituierten Phenylrest oder in /3-Stellung mit 3 Chloratomen, 2 oder 3 Bromatomen oder 1, 2 oder 3 Jodatomen substituierten Äthylrest, Rn und Ru Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Rn einen Alkylrest

Schema C

(XXIX)

-CH = CH-(CH₂)J-COOR₁₁

-CH-CH-(CHj)₂-

I I

R₁₃O₂SO OSO₂R₁₃
(ΧΧΧΠ)

mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen und ~ bezeichnet die Bindung des Rests

— CHR₂-CH=CH-(CH₂)₃ — COOR₁₀

an den Cyclopentanring in x- oder ^-Konfiguration, und Exo- oder Endo-Konfiguration hinsichtlich des an den Cyclopropanring gebundenen Rests.

H—CH = CH-(CH₂)J- COOR₁

H CH-(CHj)₂-

V (CH-CH = Ch-(CH₂)J-COOR₁O N^-^ ΓΗ — ΓΗ—ίΓΗ.1 P %> H-CH-Ch = CH-(CH₂J₃-COOR₁₁

HO / \ /

(ΧΧΧΠΤ)

Das folgende Schema E zeigt eine Reaktionsfolge, durch welche das bicyclische Keton-Ketal der Formel XXTX gemäß Schema C erhalten werden kann. In Schema E besitzen Rn, R12 und ~ die obige Bedeutung, Φ bezeichnet die Phenylgruppe und THP bezeichnet den Tetrahydropyranylrest

(XLD)

= 0

über mehrere Stufen

= CH-(CH₂J₂-

(XX VH)

(CHj)₂

H-C

OH

(XXVin)

(XXIX)

Die Umwandlung des bicyclischen Keton-Olefins XXVII in das Glycol XXVIII erfolgt durch Umsetzung mit einem Hydroxylierungsmittel. Hydroxylierungsmittel und Verfahren zu ihrer Anwendung sind bekannt, siehe z. B. Gunstone, Advances in Organic Chemistry Bd. 1, S. 103-147, Interscience Publishers, New York, N. Y. (1960). Man erhält verschiedene isomere Glycole, in Abhängigkeit von Faktoren wie dem Vorliegen des Olefins XXVII in eis- oder trans- und in Endo- oder Exo-Form, und in Abhängigkeit von der Verwendung eines eis- oder trans-Hydroxylierungsmittels. Das Endo-cis-Olefin XXVII liefert ein Gemisch aus zwei isomeren Erythroglycolen der Formel XXVIII bei Verwendung eines cis-Hydroxylierungsmittels, z. B. Osmiumtetroxid. Das Endo-trans-Olefin XXVII ergibt ein ähnliches Gemisch der gleichen beiden Erythroglycole bei Verwendung eines trans-Hydroxylierungsmittels, z. B. Wasserstoffperoxid. Die Endo-cis-Olefine und die Endo-trans-Olefine XXVII ergeben ähnliche Gemische der beiden Threo-GIycol-Isomeren bei Verwendung eines trans- bzw. cis-Hydroxylierungsmittels. Diese verschiedenen Glycolgemische werden in die Einzelisomeren durch Chromatographieren mit Silikagel zerlegt Die Trennung ist gewöhnlich jedoch nicht erforderlich, da jedes isomere Erythroglycol und jedes isomere Threoglycol als Zwischenprodukt gemäß vorliegender Erfindung brauchbar ist Die verschiedenen isomeren Glycolgemische der Formel XXVIII, die aus den verschiedenen isomeren Olefinen der Formel XXVII gebildet werden, sind somit für die vorliegenden Zwecke brauchbar.

Die Umwandlung des Glycols der Formel XXVIII in das cyclische Ketal der Formel XXIX (Schema C) erfolgt, indem man das Glycol mit einem Dialkylketon der Formel

R„—CO-Ru

umsetzt, in welcher Rn und R12 Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellen. Die Umsetzung erfolgt in Gegenwart eines sauren Katalysators, beispielsweise Kaliumbisulfat oder 7O°/oige wäßrige Perchlorsäure. Empfehlenswert ist ein großer Überschuß an Keton und die Abwesenheit von Wasser. Als Beispiele für

geeignete Dialkylketone seien genannt: Aceton, Methyläthylketon, Diäthylketon, Methylpropylketon und dgl. Aceton wird bei dieser Umsetzung bevorzugt.

Gemäß Schema C wird das cyclische Ketal XXIX durch Alkylierung mit einem Alkylierungsmittel der Formel

HaI-CH-CH = CH-(CHj)₃-COOR,

in das cyclische Ketal XXX überführt. In vorstehender Formel besitzt Rio die obige Bedeutung und Hai ist Chlor, Brom öder jod.

Zur Umwandlung der Verbindungen XXIX und XXX können beliebige Alkylierungsverfahren zur Alkylierung cyclischer Ketone mit Alkylhalogeniden und Halogenalkancarbonsäureestern eingesetzt werden, siehe z.B. die Verfahren der belgischen Patentschrift 7 02 477.

Bei diesen Alkylierungen ist das Halogen vorzugsweise Brom oder Jod. Bei der Alkylierung sind übliche Alkylierungsbasen, z. B. Alkalimetallalkoxide, Alkalimetallamide und Alkalimetallhydride brauchbar. Bevorzugt werden die Alkalimetallalkoxide, insbesondere die tert-Alkoxide. Bevorzugt Alkalimetalle sind Natrium und Kalium, und besonders bevorzugt wird Kaliumtert-butoxid. Als Verdünnungsmittel bevorzugt man bei dieser Alkylierung Tetrahydrofuran und 1,2-Dimethoxyäthan. Verfahren zur Herstellung und Isolierung der gewünschten Verbindungen der Formeln XXX und XXXVI sind dem Fachmann im übrigen geläufig.

Die obigen Alkylierungen erzeugen Gemische aus «- und jS-Alkylierungsprodukten, d. h. ein Gemisch aus Verbindungen der Formel XXX, bei denen der Rest

	H	H	/	C	A-COOR10
I	\	\
	H C =
Fi, IS	\/
K Bi	Hal—CH

zum Teil in «-Konfiguration, zum Teil in /3-Konfiguration gebunden ist Arbeitet man mit etwa 1 Äquivalent Base pro Äquivalent der Verbindung XXVII oder XXIX, so überwiegt gewöhnlich die «-Konfiguration. Bei Verwendung eines Basenüberschusses und langer Reaktionszeiten werden gewöhnlich größere Mengen an ^-Produkten gebildet Die Gemische aus «- und jS-Isomeren werden in dieser Verfahrensstufe oder einer späteren Stufe der Verfahren gemäß Schema C getrennt Vorzugsweise wird diese Trennung durch Chromatographieren an Silikagel durchgeführt

Die zur Durchführung der obigen Alkylierungen erforderlichen Alkylierungsmittel, d. h. Verbindungen der Formel

H
HaI-CH-CH=CH-(CH₂)J-COOR₁₀

werden in an sich bekannter Weise hergestellt
Die Alkylierungsmittel können folgende Formeln

(XLVI)

A — COOR₁,

H C = C

I/ \

Hal —CH H

(XLVU)

aufweisen.

Diese Alkylierungsmittel XLVIl sind dem Durchschnittsfachmann zugänglich.

Gemäß Schema C wird nach der Alkylierung das cyclische Ketal XXX in das Glycol XXXI überführt durch Umsetzung mit einer Säure, deren pK-Wert kleiner als 5 ist. Geeignete Säuren und Verfahren zur Hydrolyse cyclischer Ketale unter Bildung von Glycolen sind bekannt. Geeignete Säuren sind Ameisensäure, Salzsäure und Borsäure. Als Verdünnungsmittel dieser Reaktion werden Tetrahydrofuran und /?-Methoxyäthanol bevorzugt.

Gemäß dem Schema C wird Bis-alkansulfonsäureester der Formel XXXII hergestellt durch Umsetzen des Glycols XXXI mit einem Alkansulfonylchlorid oder -bromid oder mit einem Alkansulfonsäureanhydrid, wobei die Alkylreste jeweils 1 bis 5 Kohlenstoffatome aufweisen. Alkansulfonylchloride werden zu dieser Umsetzung bevorzugt Die Reaktion wird in Gegenwart einer Base zur Neutralisierung der als Nebenprodukt entstehenden Säure durchgeführt Besonders geeignete Basen sind tertiäre Amine, z. B. Dimethylanilin oder Pyridin. Im allgemeinen genügt es, die beiden Reaktionsteilnehmer und die Base einfach zu mischen und das Gemisch mehrere Stunden bei 0 bis 25°C zu belassen. Die Bis-sulfonsäureester der Formel XXXII werden dann in an sich bekannter Weise isoliert.

Gemäß Schema C werden die Bis-sulfonsäureester XXXII in phenylsubstituierte PGE-Verbindungen XXXIII überführt

Die Umwandlung der Verbindungen der Formel XXXH in die PGE-Verbindungen der Formel XXXIII erfolgt, indem man die Bisester XXXII mit Wasser bei etwa 0 bis etwa 6O⁰C umsetzt

Der PGF-Ester wird leicht in üblicher Weise zu den freien Säuren hydrolysiert oder verseift insbesondere wenn Ri(Ri₀) ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise ein Methyl- oder Äthylrest ist

Die PGE-Ester sind andererseits nur schwer zu hydrolysieren oder zu verseifen, ohne daß unerwünschte Strukturveränderungen der gewünschten Säure eintreten. Es gibt daher zwei weitere Verfahren zur Herstellung der freien Säuren der Verbindungen der Formel I und II.

Das eine Verfahren ist hauptsächlich auf die Herstellung der freien Säuren aus den entsprechenden Alkylestern mit Alkylresten mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen anwendbar.

Bei diesem Verfahren wird der PG-Alkylester dem Acyiase-Enzymsystem eines Mikroorganismus der Species Subphylum 2 von Phylum III unterworfen, worauf die Isolierung der Säure erfolgt siehe DE-OS 19 37 678, Farmdoc Complete Specifications, Bd. 13, Nr. 6863 R, Woche R5,183.1970.

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung der freien Säuren der Formel I vom Typ der PGE-Verbindungen besteht in der Behandlung bestimmter Halogenäthylester der Säuren mit metallischem Zink und einer Alkancarbonsäure mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Essigsäure. Bei den Halogenäthylestern handelt es sich um solche, bei denen Ri ein in ^-Stellung durch 3 Chloratome. 2 oder 3 Bromatome oder 1.2 oder

3 Jodatome substituierter Äthylrist ist Bevorzugt werden Verbindungen mit dem #/?,/?-Trichloräthylrest als Estergruppe. Die bevor ^gte physikalische Form des Zinks ist Zinkstaub. Mischt man den Halogenäthylester mit dem Zinkstaub bei etwa 25° C mehrere Stunden lang, so erfolgt gewöhnlich vollständiger Ersatz des Halogenäthylrests der Ester durch Wasserstoff. Die freie Säure wird dann in an sich bekannter Weise aus dem Reaktionsgemisch isoliert Dieses Verfahren ist auch auf die Herstellung der freien Säure der Formel II vom PGF-Typ anwendbar.

Die cyclischen Ketale der Formel XXX, worin Rio einen Halogenäthylrest gemäß obiger Definition darstellt, sind erforderliche Zwischenprodukte bei dieser Verfahrensweise zur Herstellung der Endprodukte vom PGE-, PGF-Typ in Form der freien Säurea Diese Halogenäthylester-Zwischenprodukte können durch Alkylierung des cyclischen Ketals der Formel XXIX (Schema C) hergestellt werden, unter Verwendung des entsprechenden Alkylierungsmittels, worin Rio einen Halogenäthylrest gemäß obiger Definition darstellt

Weitere Möglichkeiten zur Herstellung der Halogenäthylester-Zwischenprodukte der Formeln XXX gemäß Schema C sind: (a) die Reduktion der entsprechenden Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl-, Phenyl- oder substituierten Phenylester im Rahmen der Formel XXX mit einem Carbonyl-Reduktionsmittel, (b) Verseifung des resultierenden Hydroxy-Esters und (c) Herstellung des gewünschten Keto-Halogenäthylesters durch Oxidation der Hydroxylgruppe zur Ketogruppe und Veresterung der Carboxylgruppe unter Bildung des Restes -COO-Halogenäthyl, siehe BE-PS 7 54 514 und Farmdoc Complete Specifications Nr. 10044S, Woche S5, 31.1.1971. Dia Halogenäthylester werden hergestellt indem man die entsprechende Säure mit einem Halogenäthanol, z. B. jS^-Trichloräthanol, in Gegenwart eines Carbodiimide z. B. Dicyclocarbodiimid und einer Base, z.B. Pyridin, vorzugsweise in Gegenwart eines inerten flüssigen Verdünnungsmittels, z. B. Dichlormethan, mehrere Stunden lang bei etwa 25° C umsetzt siehe z. B. Fieser et al, »Reagents for Organic Synthesis«, S. 231.

Gemäß der einen Methode wird das Endprodukt der Formeln I und II isomerisiert Das α-Isomer einer Verbindung der Formel I und II in Form eines Esters oder der freien Säure, oder das entsprechende /3-Isomer, wird in einem inerten flüssigen Verdünnungsmittel bei O bis 80° C in Gegenwart einer Base gehalten, die dadurch gekennzeichnet ist daß ihre wäßrige Lösung einen pH-Wert unterhalb etwa 10 aufweist bis eine wesentliche Menge des Ausgangsisomeren zum anderen Isomer, d. h.« zu β oder β zu α, isomerisiert wurde. Für diesen Zweck bevorzugte Basen sind die Alkalimetallsalze von Carbonsäuren, insbesondere Alkancarbonsäuren mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, z. B. Natriumacetat Brauchbare inerte Verdünnungsmittel sind a. B. Alkanoie mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, etwa Äthanol. Bei etwa 25° C benötigt man für diese Umsetzung etwa 1 bis 20 Tage. Offensichtlich bildet sich ein Gleichgewicht aus. Das Gemisch der zwei Isomeren wird in bekannter Weise vom Reaktionsgemisch abgetrennt dann werden die Isomeren ebenfalls in bekannter Weise voneinander getrennt beispielsweise durch Chromatographieren, Umkristallisieren oder eine entsprechende Kombination solcher Maßnahmen. Das weniger bevorzugte Isomer wird dann erneut der Isomerisierung unterworfen, um weiteres bevorzugtes Isomer zu ergeben. Durch wiederholte Isomerisierung und Trennungen kann auf diese Weise praktisch das gesamte weniger bevorzugte Isomer der Formel I und II in das bevorzugte Isomer überführt werden.

Die zweite Methode zur begünstigten Herstellung eines bevorzugten Isomeren der Formel I und II arbeitet mit einem Keto-Zwischenprodukt der Formeln XXX und XXXI (Schema C). Die et- oder jS-Form eines dieser Zwischenprodukte wird in ein Gemisch aus beiden Isomeren überführt indem man das Ausgangs-Isomer (λ ίο oder ß) in einem inerten flüssigen Verdünnungsmittel in Gegenwart einer Base bei einer Temperatur zwischen 0 und 100⁰C hält bis eine wesentliche Menge des Ausgangs-Isomeren zum anderen Isomeren isomerisiert wurde. Für diesen Zweck bevorzugte Basen sind die is Alkalimetallamide, Alkalimetallalkoxide, Alkalimetallhydride und Triarylmethyl-alkalimetalle. Besonders bevorzugt werden Alkalimetall-tert-alkoxide mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, z. B. Kalium-tert-butoxid. Bei etwa 25°C läuft diese Reaktion rasch ab (1 Minute bis mehrere Stunden). Offensichtlich bildet sich, ausgehend vom einen oder anderen Isomer, ein Gleichgewichtsgemisch aus beiden Isomeren aus. Die im Gleichgewichtsgemisch vorliegenden Isomeren werden in an sich bekannter Weise isoliert dann werden die beiden Isomeren nach bekannten Verfahren getrennt z.B. durch Chromatographieren. Das weniger bevorzugte Isomer wird dann erneut der Isomerisierung unterworfen, um weitere Mengen des bevorzugten Isomeren zu ergeben. Auf diese Weise wird durch wiederholte Isomerisierungen und Trennungen praktisch die Gesamtmenge des weniger bevorzugten Isomeren in das stärker bevorzugte Isomer überführt Cyclische Acetal-Ketone der Formel XXX sind bevorzugte Zwischenprodukte für diese Isomerisierung.

Pharmakologisch zulässige Salze der erfindungsgemäßen PG-Verbindungen werden aus den freien Säuren durch Neutralisieren mit entsprechenden Mengen einer anorganischen oder organischen Base hergestellt (siehe die obige Aufzählung von Kationen und Aminen). Diese Umsetzung kann nach verschiedenen an sich bekannten Methoden zur Herstellung von anorganischen, d.h. Metall- oder Ammoniumsalzen, Amin-Säureadditionssalzen und quaternären Ammoniumsalzen durchgeführt werden. Die Wahl des Verfahrens hängt z. T. von den Löslichkeitsetgenschaiten des herzustellenden Salzes ab. Bei der Herstellung anorganischer Salze wird gewöhnlich die Säure der Formel I oder II in Wasser gelöst, welches die stöchiometrische Menge eines Hydroxids, Carbonats oder Bicarbonate entsprechend

so dem angestrebten Salz enthält Beispielsweise erhält man bei Verwendung von Natriumhydroxid, Natriumcarbonat oder Natriumbicarbonat eine Lösung des Natriumsalzes. Durch Abdunsten des Wassers oder Zusatz eines mit Wasser mischbaren Lösungsmittels mäßiger Polarität beispielsweise eines niedrigen Alkanols oder eines niedrigen Alkanons, wird das feste anorganische Salz erhalten.

Zur Herstellung eines Aminsalzes wird die Säure der Formel I oder II in einem geeigneten Lösungsmittel mäßiger oder niedriger Polarität gelöst Beispiele für Lösungsmittel der erstgenannten Art sind Äthanol, Aceton und Äthylacetat für Lösungsmittel der letztgenannten Art Diäthyläther und Benzol. Dann wird mindestens eine stöchiometrische Menge des Amins, welches dem angestrebten Kation entspricht zugesetzt. Falls das resultierende Salz nicht ausfeilt, wird es im allgemeinen durch Zusatz eines mischbaren Verdünnungsmittels niedriger Polarität oder durch Einengen in

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fester Form erhalten. Ist das Amin relativ flüchtig, so kann ein Überschuß leicht durch Abdampfen entfernt werden. Bei weniger flüchtigen Aminen bevorzugt man die Verwendung stöchioinetrischer Mengen.

Salze, deren Kation ein quaternäres Ammoniumion ist, werden erhalten, indem man die Säure der Formel I oder II mit der stöchiometrischen Menge des entsprechenden quaternären Ammoniumhydroxids in wäßriger Lösung vermischt und anschließend das Wasser abdampft

Die in den Schemata A, C und E wiedergegebenen Formeln zeigen optisch aktive Verbindungen mit der gleichen absoluten Konfiguration wie das natürlich vorkommende PGEi. Werden die gleichen Verfahrensstufen auf die Enantiomeren angewandt, d.h. die Verbindungen entsprechend den Spiegelbildern der obigen Formeln, so erhält man die enantiomeren Produkte. Ebenso werden bei Verwendung racemischer Ausgangsmaterialien aus den obigen optisch aktiven Verbindungen und ihren Spiegelbildern die entsprechenden racemischen Zwischenprodukte und Endprodukte erhalten.

Wird ein optisch aktives Endprodukt gewünscht, so kann dieses durch Trennung des Racemats oder durch Trennung eines asymmetrischen racemischen Zwischenproduktes erhalten werden. Die Trennungen werden in an sich bekannter Weise durchgeführt Ist beispielsweise das Endprodukt der Formeln I oder II eine freie Säure, so kann deren racemische Form getrennt werden, indem man in an sich bekannter Weise mit einer optisch aktiven Base, z. B. Brucin oder Strychnin umsetzt, wobei man ein Gemisch der beiden Diastereoisomeren erhält, die ebenfalls in bekannter Weise z. B. durch fraktionierte Kristallisation, getrennt werden. Die getrennten diastereoisomeren Salze werden dann in bekannter Weise mit einer Säure behandelt, wobei man die optisch aktive Säure der Formel I oder II erhält

In den folgenden Präparaten und Beispielen wurden die IR-Absorptionsspektren mit einem Spektrophotometer Perkin-Elmer Modell 421 aufgenommen. Falls nichts anderes angegeben, wurden unverdünnte Proben verwendet Die kernmagnetischen Resonanzspektren wurden mit einem Spektrophotometer Varian A-60 in Deuterochloroformlösung mit Tetramethylsilan als innerem Standard (feldabwärts) aufgenommen. Die Massenspektren wurden entweder mit einem Atlas-Massenspektrometer CH-4 mit einer TO-4-Quelle (Ionisationsspannung 70 ev) oder mit einem hoch auflösenden Massenspektrometer CBC HOB bei Verwendung der Trimethylsilylierten Derivate aufgenommen.

Das Auffangen der Eluatfraktionen beim Chromatographieren beginnt, sobald die Eluatfront den Boden der Säure erreicht hat Das bei der Dünnschichtenchromatographie verwendete Lösungsmittelsystem A-IX besteht aus Äthylacetat, Essigsäure, 2,2,4-Trimethylpentan und Wasser (90 :20 :50 :100), siehe M. Hamberg und B. Samuelsson, J. Biol. Chem. 241,257 (1966).

Präparat 1

Varing-Mischer mit Toluol aufgeschlämmt, dann wird abfiltriert und der Feststoff wird bei vermindertem Druck 18 Stunden lang bei 70⁰C getiocknet, worauf man 1068 g (3-Phenylpropyl)-triphenylphosphoniumbromid vom Schmelzpunkt 210,5 bis 211,5° C erhält

Präparat 2
(4-Phenylbutyl)-triphenyIphosphonhimbromid

ίο a. 4-Phenyl-l-butanol: Eine Lösung von 220 g 4-Phenylbuttersäure in 1500 ml wasserfreien Äthers wird unter Rühren zu einer Suspension von 463 g Lhhiiunaluminiumhydrid in 1800 ml wasserfreien Äthers mit solcher Geschwindigkeit zugegeben, daß das

is Gemisch schwach am Rückfluß kocht, während es in einem Eisbad gekühlt wird. 15 Minuten nach beendeter Zugabe wird das Gemisch vorsichtig unter Stickstoff mit 93 ml Wasser und dann mit 74 ml einer 10%igen wäßrigen Natriumhydroxydlösung behandelt Dann wird das Gemisch etwa 18 Stunden bei ca. 25° C gerührt, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und bei vermindertem Druck eingeengt, wobei man 171 g 4-Phenyl-lbutanol erhält, Infrarotabsorption bei 3250, 2980, 1610, 1060, 1030, 750 und 700 cm-'; NMR-Peaks bei 7,30 (Singulett), 3,61 (Triplett), 2,65 (Multiplen) und 2,75 (Singulett) 6.

b. (4-Brombutyl)-benzol: 40,5 ml Phosphortribromid werden zu 171 g 4-Phenyl-l-butanol unter Kühlen und Aufrechterhaltung einer Temperatur zwischen 0 und -5° C zugetropft Dann läßt man das Gemisch 16 Stunden lang bei 25° C stehen, anschließend wird es in ein Gemisch aus Eis und wäßriger Natriumbicarbonatlösung gegossen. Das resultierende Gemisch wird mit

_J5 Hexan extrahiert und der Extrakt wird mit Wasser, wäßriger Natriumbicarbonatlösung und gesättigter wäßriger Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und bei vermindertem Druck eingeengt, wobei man 196 g (4-Brombutyl)-benzol erhält Bei der Destillation erhält man 145,2 g des Produkts vom Kp₁₆= 103- 103,5⁰C; NMR-Peaks bei 7,19 (Multiplen), 3,14 (Triplett) und 2,45 <$.

c. (4-Phenylbutyl)-triphenylphosphoniumbromid: Eine Lösung von 145 g (4-Brombutyl)-benzol und 179 g Triphenylphosphin in 350 ml Toluol wird unter Stickstoff 16 Stunden lang am Rückfluß gekocht Dann wird das Gemisch langsam abgekühlt und mit Äther versetzt, wobei man einen Niederschlag bestehend aus der Titelverbindung erhält Dieser wird sorgfältig mit Benzol/Äther gewaschen und 18 Stunden bei vermindertem Druck und 50⁰C getrocknet, Ausbeute 268 g, Schmelzpunkt 139 bis 140⁰C.

Präparat 3

(2-Phenyläthyl)-triphenylphosphoniumbromid

Wiederholt man das Verfahren von Präparat 1, jedoch unter Ersatz des 3-Brompropyl-benzols durch eine äquivalente Menge 2-Bromäthyl-benzol, so erhält man die Titelverbindung.

(3-Phenylpropyl)-triphenylphosphoniumbromid

Eine Lösung von 597,3 g (3-Brompropyl)-benzol und 786 g Triphenylphosphin in 1500 ml Toluol wird unter Stickstoff 16 Stunden lang am Rückfluß gekocht, dann wird das Gemisch abgekühlt und das feste Produkt wird abiiiiricfi. Der

Präparat 4

(2,2-Dimethyl-3-phenylpropyl)-triphenylphosphoniumbromid

a. (3-Brom-2,2-dimethylpropyl)-benzol: Wiederholt

Fcsisiön wird sodann in einem man das Verfahren von Präparat 2b, jedoch unter Ersst?.

des 4-Phenyl-!-butanols durch die äquivalente Menge 2£-Dimethyl-3-pheny]-l-propanol, so erhält man das (3-Brom-22-dimethylpropyl)-benzoL

b. (^-Dimethvi-S-phenylpropyty-triphenylphosphoniumbromid: Wiederholt man das Verfahren von Präparat 1, jedoch unter Ersatz des 3-Brompropyl-benzols durch die äquivalente Menge (3-Brom-2^2-dimethylpropylj-benzol, so erhält man die Titelverbindung.

Präparats
Äthyl-cis-7-jod-5-heptenoat

a. Äthyl-cis^-chlor-S-heptenoat: Eine Lösung von 2,0 g Äthyl-cis^-chlor-S-heptinoat (Chemical Abstracts 55, 17485 d, 1961) in 10 ml Pyridin wird in Gegenwart eines Katalysators aus 5% Palladium auf Bariumsulfat (150 mg) bei 25° C und einer Atmosphäre Druck hydriert Das resultierende Gemisch wird filtriert und das Filtrat wird auf etwa '/3 seines ursprünglichen Volumens eingeengt Dann werden 4 Volumenteile Äthylacetat zugesetzt und restliches Pyridin wird durch Zusatz von Eis und ln-Salzsäure entfernt Die Äthylacetatschicht wird abgetrennt, nacheinander mit ln-Salzsäure und gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, getrocknet und eingedampft Der Rückstand wird an Silikagel Chromatographien, welches vorgängig mit Säure auf pH 4 gewaschen worden war (»Silicar CC4« Teilchengröße 0,15—0,07 mm, Herst Mallincroat Co:), dann wird ansteigend mit 25 bis 75% Äthylacetat-Skellysolve B eluiert Die gemäß Dünnschichtenchromatogramm das gewünschte Produkt ohne Ausgangsmaterial enthaltenden Fraktionen werden bei vermindertem Druck eingeengt, dabei erhält man das Äthyl-cis-7-chlor-5-heptenoat

b. Äthyl-cis-7-jod-5-heptenoat: Eine Lösung von 1,8 g des gemäß obiger Verfahrensstufe erhaltenen Esters in 100 ml trockenen Acetons wird mit 5 g Natriumiodid vermischt und das Gemisch wird unter Rühren 1 Stunde lang am Rückfluß gekocht, dann 15 Stunden lang bei etwa 25" C stehen gelassen. Das Lösungsmittel wird bei vermindertem Druck entfernt und der Rückstand wird mit Diäthyläther extrahiert Der Extrakt wird mit Wasser und gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, getrocknet und eingeengt Der Rückstand wird an Silikagel Chromatographien, wobei mit 10% Äthylacetat in Skellysolve B eluiert wird. Die gemäß Dünnschichtenchromatogramm das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft, wobei man die Titelverbindung erhält.

Präparat 6
2,2,2-TrichIoräthyl-cis-9-brom-7-nonenoat

a. l-Tetrahydropyranyloxy-6-bromhexan: 75 Tropfen 48%ige Bromwasserstoffsäure werden unter Rühren zu einem Gemisch aus 250 g 6- Bromhexanol und 300 ml Dihydropyran bei 0⁰C zugegeben. Das Gemisch wird gerührt, dann läßt man es sich langsam im Verlauf von 15 Stunden auf 25° C erwärmen. Beim Eindampfen bei vermindertem Druck erhält man einen Rückstand, der in zwei gleiche Teile zerlegt wird, worauf jede Portion an 1,5 kg Silikagel Chromatographien wird und jede Säule mit 7,51 5% Äthylacetat in Skellysolve B unter Auffangen von 500 ml-Fraktionen eluiert wird. Die die Titelverbindung enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingeengt.

b. 9-Tetrahydropyranyloxy-non-2-in-l-ol: 7,7 g metallisches Lithium werden unter Rühren in kleinen Stückchen zu einer Lösung von 300 mg Ferrinitrat in 11 flüssigen Ammoniaks zugegeben. Das Gemisch wird unter Rückfluß gerührt, bis die blaue Färbung durch eine blasgraue Farbe ersetzt ist Dann wird eine Lösung von 28 g Propargylalkohol in 250 ml Diäthyläther unter Rühren langsam zugesetzt Nach 2-stündigem Rühren am Rückfluß wird eine Lösung des Produkts gemäß der

ίο obigen Stufe a. (ca. 110 g) 250 ml Diäthyläther langsam unter Rühren zugegeben. Nach 4-stündigem Rühren unter Rückfluß erfolgt Zusatz von 300 ml Wasser und dann von 300 ml Diäthyläther. Das Gemisch wird noch etwa 15 Stunden gerührt, wobei der Ammoniak

während dieser Zeit verdampft Die Ätherschicht wird abgetrennt, mit Wasser und gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, getrocknet und bei vermindertem Druck eingeengt Der Rückstand wird an 4 kg Silikagel Chromatographien, wobei man mit 8120%, 6140% und

61 60% Äthylacetat in Skellysolve B unter Auffangen von 14 I-Fraktionen eluiert Die die Titelverbindung enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingeengt

c. l-Brom-g-tetrahydropyranyloxy-non^-in: 20,3 ml Methansulfonylchlorid werden langsam unter Rühren zu einer Lösung des Produkts gemäß der obigen Stufe b. (ca. 50 g) in 400 ml Pyridin bei -20⁰C zugegeben. Das Gemisch wird 1 Stunde lang bei -20⁰C gerührt und dann unter Rühren in ein Gemisch aus 1727 ml 3n-Salzsäure und 2540 ml Eiswasser gegossen. Dann wird mit Diäthyläther extrahiert Der Ätherextrakt wird mit kalter ln-Salzsäure und dann mit gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, getrocknet und bei vermindertem Druck eingedampft Der Rückstand wird in 500 ml trockenen Acetons gelöst dann werden der Lösung 26 g Lithiumbromid zugegeben und das Gemisch wird unter Rühren 1 Stunde lang am Rückfluß gekocht und 15 Std. bei 25° C stehen gelassen. Das Aceton wird bei vermindertem Druck abgedampft und der Rückstand wird mit Diäthyläther extrahiert Der Ätherextrakt wird mit Wasser und dann 3 χ mit gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, getrocknet und eingedampft Der Rückstand wird an 3,5 kg Silikagel Chromatographien, wobei mit 241 10% Äthylacetat in Skellysolve B unter Auffangen von 1,51-Fraktionen eluiert wird. Die die Titelverbindung enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingeengt.

d. 9-Brom-7-noninsäure und deren 2,2,2-Trichlorä thy lest er: Das Produkt der obigen Stufe c. wird mit einem Gemisch aus Essigsäure, Wasser und Tetrahydrofuran (20/10/3) bei 40⁰C 2 Stunden lang behandelt, dann werden die Lösungsmittel bei vermindertem Druck entfernt Die resultierende Hydroxylverbindung wird dann in Acetonlösung zur Säure oxydiert, wobei man einen geringen Überschuß an Jones-Reagens (21 g Chromsäureanhydrid, 16 ml Wasser, 17 ml konzentrierte Schwefelsäure) anwendet und zwecks Aufrechterhaltung einer Temperatur von — 5 bis 0⁰C kühlt Nach etwa 60 Minuten wird Isopropylalkohol zugegeben, das Gemisch wird 10 Minuten lang gerührt und dann in Eiswasser gegossen. Die so erhaltene Säure wird durch Extraktion mit Chloroform isoliert, der Extrakt wird über Natriumsulfat getrocknet und bei vermindertem Druck eingeengt.

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äquivalenten Mengen 2^2-TrichloräthanoI, Pyridin und Dicyclohexylcarbodiimid in Dichlormethan unter Stickstoff etwa 3 Stunden lang bei 25° C in Berührung bringt Dann werden 16 ml Wasser zugegeben und das Gemisch wird noch 10 Minuten lang gerührt Das Dichlormethan wird bei vermindertem Druck abgedampft und der Rückstand wird wiederholt mit Äthylacetat extrahiert Die vereinigten Extrakte werden mit eiskalter ln-Salzsäure gewaschen und dann filtriert Das Filtrat wird mit wäßriger Natriurabicarbonatlösung und dann mit gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, getrocknet und bei vermindertem Druck eingedampft Der Rückstand wird an Silikagel Chromatographien, wobei mit 20 bis 100% Äthylacetat-Skellysolve B eluiert wird. Die den Ester enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und bei vermindertem Druck eingedampft

e. 2Z2-Trichloräthyl-cis-9-brom-7-nonenoat: Wiederholt man das Verfahren von Präparat 5, Stufe a, jedoch unter Ersatz des Äthyl-cis-7-chIor-5-heptinoats durch den Ester gemäß obiger Stufe d, so erhält man die gewünschte Titelverbindung.

Beispiel 1

Endo-6-(cis-4-phenyl-1 -butenyl)-bicyclo-[3.1.0]-hexan-3-on (Formel XXVII (s. Schema E))

Eine Suspension von 314 g (3-Phenylpropyt)-triphenylphosphoniumbromid (Präparat 1) in 3 1 Benzol wird bei etwa 25° C unter Stickstoff gerührt, dann werden 400 ml 1,6 m Butyllithium in Hexan im Verlauf von 20 Minuten zugegeben. Das Gemisch wird 30 Minuten lang auf 35°C erwärmt, dann auf -15°C abgekühlt und mit einer Lösung von 100 g Endo-bicyclo-[3.1.0]-hexan-3-ole-carboxalJehyd-S-tetrahydropyranyläther in 200 ml Benzol im Verlauf von 30 Minuten versetzt. Dieses Gemisch wird 2V₂ Stunden lang auf 70° C erwärmt, abgekühlt und filtriert Das Filtrat wird 3 χ mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft, wobei man 170 g rohen Endo-6-(cis-4-phenyl-lbutenyl)-bicyclo-{3.1.0]-hexan-3-ol-3-tetrahydropyranyläther erhält

Eine Lösung von 340 g (zwei Ansätze) dieses Äthers und 20 g Oxalsäure in 3600 ml Methanol wird 3V₂ Stunden lang am Rückfluß gekocht Dann wird das Gemisch abgekühlt und das Methanol wird bei vermindertem Druck abgedampft Der Rückstand wird mit Dichlormethan versetzt und die so erhaltene Lösung wird mit wäßriger Natriumbicarbonatlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft, wobei man 272 g Endo-6-(cis-4-phenyl-l-buttnyl)-bicyclo-[3.1.0]-hexan-3-ol erhält

Eine Lösung von 93 g des Endo-6-(c«s-4-phenyl-l-butenyI)-bicyclo-[3.1.0]-hexan-3-ols in 2570 ml Aceton wird auf -5⁰C abgekühlt, dann werden 16OmI Jones-Reagens (siehe ]. Chem. Soc. 39 [1946]) im Verlauf von 30 Minuten zugegeben, wobei gekühlt wird, um die Temperatur bei -5° C zu halten. Dann läßt man das Gemisch noch 10 Minuten stehen, danach werden 100 ml Isopropylalkohol zugesetzt und das Gemisch wird 5 Minuten lang geschwenkt Sodann wird mit 61 Wasser verdünnt und mehrmals mit Dichlormethan extrahiert Die organischen Phasen werden vereinigt, mit verdünnter Salzsäure, Wasser, verdünnter wäßriger Natriumbicarbonatlösung und gesättigter Natriumchlo-"swsEchsn dann üösr Mätriüfnsuifui "streck" net und eingedampft wobei man die Titelverbindung erhält (83 g Produkt).

162 g dieses Produkts (zwei Ansätze) werden in Skellysolve B (isomere Hexane) gelöst und an 5 kg

Silikagel Chromatographien, welches mit Skellysolve B

' befeuchtet ist Die Eluierung erfolgt nacheinander mit

111 Skellysolve B, 62123% Athviacctat in Skellysolve B und 3215% Äthylacetat in Skellysolve B. Die letzten 81

des Gemisches aus 2,5% Äthylacetat in Skellysolve B

und die 321 mit 5% Äthylacetat in Skellysolve B werden vereinigt und eingedampft, wobei man 753 g der Titelverbindung erhält, Infrarotabsorption bei 3000, 1750, 1610, 1500, 1455, 1405. !265, 1150, 778, 750 und 702 cm-¹, NMR-Peaks bei 7,18 (Single«) und 4,75-6,0 (breites Multiple«) <$.

Beispiel 2

dl-Äthyl-7-[endo-6-{l,2-dihydroxy-4-phenyl-butyl)-

3-oxo-bicycIo[3.1.0]hex-2«-yl]-cis-5-heptenoat-

acetonid (Formel XXX)

Es wird auf die Schemata C und E verwiesen. Vor der Herstellung des Ketals XXIX wird das Glycol XXViII gebildet

Eine Lösung von 10,0 g Kaliumchlorat und 0,65 g Osmiumtetroxid in 250 ml Wasser wird unter Rühren zu einer Lösung von 10 g Endo-6-(cis-4-phenyl-l-butenyl)-bicyclo[3.1.0]hexan-3-on (Beispiel 1, Formel XXVII) zugegeben. Das Gemisch wird bei 50° C 5 Stunden lang kräftig gerührt, dann wird nach dem Abkühlen bei vermindertem Druck eingeengt Der Rückstand wird mehrmals mit Dichlormethan extrahiert, die vereinigten Extrakte werden getrocknet und eingedampft Der Rückstand wird an Silikagel Chromatographien, wobei

nacheinander ansteigend von 10 bis 50% Äthylacetat in Skellysolve B zum Eluieren verwendet wird. Die Fraktionen, welche die Dihydroxyverbindungen enthalten, werden vereinigt und zur Trockne eingedampft, wobei man das Glycol Endo-6-(l,2-di-hydroxy-4-phenyl-

butyl)-bicyclo[3.1.0]hexan-3-on der Formel XXVIII erhält

Eine Lösung von etwa 8,0 g des obigen Glycols und 700 mg Kaliumbisulfat in 140 ml Aceton wird bei 25° C 64 Stunden lang gerührt Dann werden 710 mg

Natriumcarbonat-monohydrat zugesetzt und das Gemisch wird noch 10 Minuten gerührt Das Aceton wird bei vermindertem Druck abgedunstet dann wird Wasser zugesetzt Die wäßrige Lösung wird mehrmals mit Dichlormethan extrahiert, die Extrakte werden

so vereinigt, mit Wasser gewaschen, getrocknet und zur Trockene eingedampft Der Rückstand wird an Silikagel Chromatographien und mit Skellysolve B mit von 10 auf 15% ansteigendem Äthylacetatgehalt eluiert Die Eluate mit 15% Äthylacetat werden eingedampft und ergeben das Ketal Endo-6-(l,2-dihydroxy-4-phenylbutyl)-bicyclo[3.1.0]hexan-3-on-acetonid der Formel XXIX.

Das vorstehende Ketal wird anschließend unter Verwendung von Äthyl-cis-7-jod-5-heptenoat (siehe Präparat 5) zur Titelverbindung XXX dieses Beispiels alkyliert

Beispiel 3

Trennung des Äthyl-7-[endo-6-(l,2-dihydroxy-4-phenylbutyl)-3-oxo-bicyclo[3.1.0]hex-2a-yl]cis-5-heptenoat-acetonids

Die Titelverbindung XXX des Beispiels 2 wird direkt nsen uer iv'ethOwC νοϊϊ v-orey et £■., j. /-»rn. *

(1962) in ihre optischen Isomeren zerlegt. Die Ketoverbindung wird in Gegenwart von p-Toluolsulfonsäure in Benzol mit der äquivalenten Menge L(+)-2,3-Butandithiol in Berührung gebracht und das Gemisch wird etwa 20 Stunden lang unter Verwendung einer Dean-Stark-Falle am Rückfluß gekocht. Das resultierende Gemisch diastereoisomerer Ketale wird mit einer präparativen Chromatographiersäule zerlegt. Die getrennten Ketale werden dann mit Salzsäure (1:1) in Tetrahydrofuran hydrolysiert und man erhält das entsprechende Paar optisch aktiver Glycole, die durch die Formel XXXI und deren Spiegelbild wiedergegeben werden.

Beispiel 4

17-Phenyl-18,19,20- trinor-PGE₂-äthylester und

freie Säure (Formel XII: A = -(CH₂J₃ -. Ri = Methyl oder Wasserstoff, R₂, R3 und R4 = Wasserstoff,

C₁H₂₁= -(CHj)₂-,s=0, -OH an -CR₃OH-

in «-Konfiguration, ~ = ä) (s. Schema C)

A. Bis-mesylat XXXIl:

Äthyl-7-l"endo-6-(l,2-dihydroxy-4-phenylbutyl)-3-oxo-bicyclo[3.1.0]-hex-2ot-]-cis-5-heptenoatbis-methansulfonat:

7,1 g des Glycolgemischs gemäß Beispiel 3 werden in 90 ml Pyridin gelöst und bei 0⁰C unter Stickstoff gerührt, während im Verlauf von 15 Minuten 8,5 ml Methansulfonylchlorid zugesetzt werden. Das Gemisch wird bei 0^cC 2V₂ Stunden lang gerührt, dann auf —15° C abgekühlt und langsam mit 10 ml Eis und Wasser versetzt Nach 5 Minuten weiteren Rührens bei -5° C bis 0°C wird das Gemisch in 500 ml Eis und Wasser gegossen. Dann erfolgt Zusatz von 200 ml eines kalten Gemischs aus Dichlormethan mit Äther (1 :3), anschließend werden 360 ml kalte 3n-Salzsäure zugegeben und das Gemisch wird rasch mit Dichlormethan-Äther extrahiert Die organischen Extrakte werden in 2%iger Schwefelsäure, Wasser, wäßriger Natriumbicarbonatlösung und gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, dann über Natriumsulfat getrocknet und eingeengt, wobei man 10,5 g racemisches Bis-mesylat erhält
Auf diese Weise werden die Titelverbindung dieses Beispiels und deren Enantiomer gesondert erhalten.

B. 10,5 g dieses Bis-mesylates des Glycolgemischs werden in 400 ml eines 2:1-Gemischs aus Aceton und Wasser gelöst und die Lösung wird etwa 18 Stunden bei 25° C stehen gelassen, dann wird mit 400 ml Wasser verdünnt und das Aceton wird bei vermindertem Druck abgedampft Der wäßrige Rückstand wird mit Äthylacetat extrahiert, die Extrakte werden mit wäßriger Natriumbicarbonatlösung und gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und zu einem öl (6,5 g) eingeengt Das öl wird an 1,6 kg Silikagel Chromatographien, welches mit 30% Äthylacetat in Skellysolve B gepackt ist Die Eluierung erfolgt mit 81 30%, 41 40%, 131 60% und 161 80% Äthylacetat in Skellysolve B, 101 Äthylacetat und dann ansteigend mit 51 Äthylacetat auf 51 5% Methanol in Äthylacetat, wobei 500 ml-Fraktionen aufgefangen werden.

C. Freie Säure:

Der Äthylester wird durch enzymatische Hydrolyse in die freie Säure überführt (s. DE-OS 19 37 678).

a. Enzymherstellung:

Es wird ein Medium zubereitet, das aus 2% Corn Steep Liquor (Gemisch aus gleichen Teilen Cerelose und Glucose) in Leitungswasser besteht Dieses Medium wird mit Salzsäure auf pH 4,5 eingestellt dann erfolgt Zusatz von 1% Methyloleat 4500 ml-Kolben mit jeweils 100 ml des obigen Mediums werden mit Cladosporium resinae (Cl-Il, ATCC 11274) inokuliert und 4 Tage lang bei etwa 28° C auf der SchCttelmaschins gehalten. Dann wird die Kultur in 40 ml-Zentrifugenröhrchen umgefüllt und bei etwa 2000 Umdrehungen pro Minute zentrifugiert Die überstehende Flüssigkeit wird abdekantiert und die gesammelten Zellen werden mit kaltem Wasser gewaschen. Die gewaschenen Zellen aus 2 Zentrifugenröhrchen werden in 50 ml eiskalter O.OSM-Phosphatpufferlösung vom pH 7,0 suspendiert und in einen kleinen, mit Eis gekühlten Waring-Mischbecher gefüllt Dann werden Glaskugeln zugegeben und die suspendierten Zellen werden im Mischer 15 Minuten lang behandelt Die resultierende Suspension aus aufgebrochenen Zellen wird in einer klinischen Zentrifuge mit etwa 200 Umdrehungen pro Minute bei Raumtemperatur 15 Minuten lang zentrifugiert dann wird die überstehende Flüssigkeit gesammelt Diese enthält die Acylase von Cladosporium resinae, sie wird direkt zur Hydrolyse der Alkylester verwendet oder vorzugsweise in eingefrorenem Zustand bis zum Gebrauch gelagert

b. Hydrolyse mit Esterase:

10 ml der obigen, die Acylase von Cladosporium resinae enthaltenden überstehenden Flüssigkeit und 50 mg 17-Phenyl-18,19,20-trinor-PGEräthylester (siehe obige Stufe B) werden bei Raumtemperatur etwa 19 Stunden lang unter Stickstoff geschüttelt, dann erfolgt Zusatz von 70 ml Aceton und Eindampfen zur Trockne bei vermindertem Druck. Der Rückstand wird an 10 g mit Säure gewaschenem Silikagel (Silicar CC-4, Mallinckrodt) chromatographiert Die Eluierung erfolgt mit Hexangemisch (Skellysolve B) welches zunehmende Mengen Athylacetat enthält, wobei 50 ml-Fraktionen aufgefangen werden. Die das 17-Phenyl-18,19^0-trinor-PGE₂ enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und ergeben beim Eindampfen das Produkt: Peaks im Massenspektrum bei 602,587,512,497,422 und 407.

Beispiel 5

17-Phenyl-18,19iO-trinor-PGF_2ai-methylester
und freie Säure

. Eine Lösung von 600 mg Natriumborhydrid in 10 ml eiskalten Methanols wird zu einer Lösung von 134 g ^-Phenyl-ie.ie^tiräor-PGFirmethylester (gemäß Beispiel 4A und B hergestellt, jedoch unter Verwendung der Methylverbindung anstelle der Äthylverbindung) in ml Methanol zugegeben, und das Gemisch wird 30

Minuten lang bei O⁰C gerührt. Dann werden 10 ml Aceton zugesetzt und die Lösung wird mit verdünnter Essigsäure in Methanol schwach angesäuert. Das Gemisch wird bei vermindertem Druck eingeengt und der Rückstand wird in Dichlormethan aufgenommen. Die Lösung wird mit gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und bei vermindertem Druck eingeengt, wobei man einen Rückstand erhält, welcher an 250 g Silikagel Chromatographien wird, das mit 8% Methanol in Dichlormethan gepackt und mit 300 ml Dichlormethan gespült worden ist Die Eluierung erfolgt mit 250 ml 5%, 500 ml 6%. 1000 ml 8% und 250 ml 10% Methanol in Dichlormethan unter Auffangen von 25 ml-Fraktionen.

Nach Sammeln und Eindampfen der entsprechenden Eluatfraktionen erhält man den Ester der Titelverbindung mit Peaks im Massenspektrum bei 603, 528, 513, 477,438 und 423.

Eine Lösung des obigen Methylesters (0,14 g) in einem Gemisch aus 4,5 ml Methanol und 1,5 ml Wasser wird auf 5° C abgekühlt, dann werden 0,6 ml 45%ige wäßrige Kaliumhydroxidlösung zugegeben. Man läßt das Gemisch 3V2 Stunden bei 25°C stehen, dann wird mit 75 ml Wasser verdünnt und 1 χ mit Äthylacetat extrahiert, um neutrale Anteile zu entfernen. Die wäßrige Schicht wird abgetrennt, mit verdünnter Salzsäure angesäuert und 4 χ mit Äthylacetat extrahiert Die Extrakte werden vereinigt und 3 χ mit Wasser, 1 χ mit gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft wobei man die freie Säure mit Peaks im Massenspektrum bei 676,661,586, 571,545, 514 und 496 erhielt.

Beispiel 6
17-Phenyl-17,18,19-trinor-PGE₂, Natriumsalz

Eine Lösung von 100 mg ^-Phenyl-^.ie.ljJ-trinor-PGE₂ (Beispiel 4) in 50 ml eines 1 :1-Wasser-Äthanol-Gemischs wird auf 5° C abgekühlt und mit einer äquivalenten Menge O₁In wäßriger Natriumhydroxidlösung neutralisiert. Die neutrale Lösung wird eingedampft und ergibt das Natriumsalz des 17-Phenyl-17,18,19-trinor-PGE₂.

Wiederholt man das Verfahren von Beispiel 6, jedoch unter Verwendung von Kaliumhydroxid, Calciumhydroxid, Tetramethylammoniumhydroxid oder Benzyltrimethylammoniumhydroxid anstelle des Natriumhydroxids, so erhält man die entsprechenden Salze.

Ferner werden nach dem Verfahren dieses Beispiels die erfindungsgemäßen PGF^-Säuren in die Natrium-, Kalium-, Calcium-, Tetramethylammonium- und Benzyltrimethylammoniumsalze überführt

Claims (1)

Patentansprüche: Hauptantrag

1. Optisch aktives 17-Phenyl-18,19,20-trinor-PGE₂ 5 und -PGF₂, der allgemeinen Formel:

\ OH-CH:
/Y H

-CH = CH-(CHz)₃-COOH

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